[实用新型]一种液压挖掘机发动机的节能控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种液压挖掘机发动机的节能控制装置。

背景技术

工程机械产品燃油利用率极低，尤其是液压挖掘机。发动机的输出功率大概只有20%真正转化为有用功。其中约40%损失于液压元件，约20%损失于车体与作业装置的运动，另20%左右损失于节流调速控制。

发动机做为挖掘机的核心能源部件，为挖掘机提供全部的动能。但是，对于所有发动机都存在一个相同的弊病，即转速与扭矩的变化导致燃油消耗的变化。也就是说，当发动机在给液压泵提供一个恒定的功率时，一旦转速发生变化，扭矩、功率都会发生变化，燃油消耗比也会随之变化。其变化规律满足公式N=T*n/9550（N：功率；T：扭矩；n：转速）。对于发动机往往在中间转速存在油耗比的最低值，具体值对于不同的发动机有所差异。当发动机工作在高转速时，由于曲轴高速旋转，活塞与气缸的磨损加剧，将有更多的能量消耗在摩擦上，导致能量利用率较低。而低速大扭矩情况下，由于转速低、负荷大，进气系统、涡轮增压器等性能在不同程度上都会下降，导致进气冲量系数低，燃烧恶化，燃油利用率极低。各参数变化的详细情况可参见发动机万有特性曲线。

挖掘机设定H、S、L、B四种工作模式，分别对应全功率、经济、标准、破碎四种工作模式。其中，S模式实现发动机在1550rpm-1750rpm的工作转速，绝大部分落在发动机万有特性曲线的低油耗区，从而实现节能的目标。H模式下的扭矩所对应的转速为1750rpm-1950rpm。

对于只考虑工作效率、不考虑燃油经济性的场合，使用H模式进行工作，使发动机以最大功率投入工作；而对于工作效率与经济性并重的场合，则使用S模式进行工作，此时实现以最低的油耗达到最高的工作效率。对两者进行对比，油耗比差3%-4%，而S模式的低转速又能实现比H模式的油耗低约6%,总节能效果约为原先的9%-10%。其节能效果显而易见。

另一方面，目前国内液压挖掘机使用的发动机绝大多数为满足2阶段排放法规的直喷机械调速式柴油机。这种发动机在转速变化过程中是通过飞轮带动飞球转动拉动齿条移动从而改变喷油量的，因此在转速变化导致的喷油量变化时存在滞后性，瞬间的转速变化往往无法对喷油量进行及时调节。频繁的负载变化就会导致转速频繁变化，也就无可避免的存在喷油浪费现象。

负载的频繁变化导致的油耗偏高，如果通过改变负载显然是不现实的。因为负载完全由外界环境决定，土质的软硬，以及回转、行走、挖掘各种动作的压力需求不同，都导致负载时刻发生变化，无法恒定不变。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、可靠性较好的液压挖掘机发动机的节能控制装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种液压挖掘机发动机的节能控制装置，其包括：中央控制单元，与该中央控制单元相连的功率模式选择器、油门控制单元和用于检测发动机转速的转速传感器，发动机通过联轴器与液压泵相连，其特征在于：所述中央控制单元连接有用于根据所述发动机的转速而控制所述液压泵的流量的比例电磁阀。

所述中央控制单元连接有用于根据所述功率模式选择器的输出信号而控制所述发动机油门的油门执行器。

所述中央控制单元连接有用于检测所述油门执行器的油门开度的油门开度传感器。